典型风电厂的组成
风电场的构成
风电场的构成1.风电场的概念风电场是在风能资源良好的地域范围内,统一经营管理的由所有风力发电机组及配套的输变电设备、建筑设施和运行维护人员等共同组成的集合体,是将多台风力发电机组按照一定的规则排成阵列,组成风力发电机组群,将捕获的风能转化成电能,并通过输电线路送入电网的场所。
自20世纪70年代以来,随着世界性能源危机和环境污染日趋严重,风电的大规模发展便指日可待,德国、丹麦、西班牙、英国、荷兰等国在风力发电技术研究和应用上投入了大规模的人力及资金,研制出了高效、可靠的风力发电机。
风电场是大规模利用风能的有效方式,20世纪80年代初兴起于美国的加利福尼亚州,如今在世界范围内得到蓬勃发展。
2015年,世界风能协会在上海发布了全球风电发展报告。
该报告详细阐述了2014年的风电发展情况,并预测了未来5年内的全球风电发展。
截至2014年年底,全球风电新增装机容量达52.52GW,全球风电机组累计装机容量达371.34GW。
全球风电年发电量达到7500亿kW·h/a,风电占全球电力需求比例为3.4%。
风电利用比例高的国家有丹麦、西班牙、葡萄牙、爱尔兰、德国、乌拉圭。
表1-1为全球风电装机在各地区的分布,在中国的引领下,亚洲的新增风电装机容量连续多年超过欧洲和北美洲。
到2014年年底,亚洲的累计风电装机容量也首次超过了欧洲,位居世界第一位。
这说明全球风电产业的重心已经从欧洲移到了亚洲。
表1-1 全球风电装机在各地区的分布截至2014年年底,风电累计装机容量排行前10位的国家的累计装机容量都超过了500万kW,其装机容量占全球累计总装机容量的85.8%。
全球累计装机容量排名前10的国家见表1-2。
表1-2 全球累计装机容量排名前10的国家目前,风电场分布遍及全球,最大规模的风电场可达千万千瓦级,如我国甘肃酒泉的特大型风电项目,酒泉千万千瓦级风电场如图1-1所示。
图1-1 酒泉千万千瓦级风电场近年来,近海风能资源的开发进一步加快了大容量风力发电机组的发展。
风力发电系统有哪些设备组成
二、风力发电系统有哪些设备组成2.1 基本原理和部件组成如下:大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。
距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。
图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。
这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。
大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。
从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。
如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。
因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。
2.2 风电机结构机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。
维护人员可以通过风电机塔进入机舱。
机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。
转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。
现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。
轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。
低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。
在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。
轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。
齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。
它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风电机被维修时。
发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。
在现代风电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。
偏航装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。
偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。
图中显示了风电机偏航。
通常,在风改变其方向时,风电机一次只会偏转几度。
电子控制器:包含一台不断监控风电机状态的计算机,并控制偏航装置。
为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风电机操作员。
风力发电机组构成
大小。
单叶片:转速提高,但动态不平衡问题突出,系统震动增强,噪音增大,基 本无应用。
双叶片:结构成本较低,叶片实度小,转速较高,但工作过程中支撑塔架的 受力影响较大;
此外,瓦轴和洛轴可以生产变桨轴承。
2.3刹车系统
风力机刹车系统有三种形式:
(1)主轴刹车(2)紧急停止用刹车(3)偏航刹车
※主轴刹车:在平时运行中不使用,在停机或进行维护保养时使用,可 将风力发电机的主轴制动,通常设在低速轴一侧。
※紧急停止用刹车:当发生过转速等紧急情况时,为安全起见,使风力
发电机组紧急停车用的刹车装置。因为是用于紧急情况,所以安装在 扭矩小的发电机一侧的轴系上。
当风速上升风轮转速超过允许的 转速时,翼型的攻角大于17度后 就进入失速状态,尽管风速v加大 许多,但升力Fl却下降了、阻力 Fd大大增加了,结果是F反而减 小了,从而抑制了转速的上升。
翼型弦线与风轮旋转平面的固定夹角β称为浆距角,对于固定浆叶浆距角是不变 的。相对翼型的风速是外来风速v与翼型线速度u合成的相对风速w,相对风速w与 翼型弦线间的夹角α是翼型的攻角。
7、变频器
平衡这一利弊,一般说来攻角为8 至15度较好。超过15度后翼片上方 气流会发生分离,产生涡流,升力会 迅速下降,阻力会急剧上升,这一现 象称为失速。
对于小型风力发电机多用定浆变速模式, 即浆叶是固定在转轴上的,风小转速低、 风大转速高,当风速过高时还可以通过失 速来扼制转速的飙升、保护发电机,也可 认为是定浆变速加失速模式,这种模式在 中型风力机也有应用。
风力发电机组主体模块
风力发电机组主体模块
风力发电机组的主体模块包括以下几个部分。
1. 风轮:风力发电的主要部件,通常由几个叶片组成,其形状和数量会影响风力发电机组的风能转化效率。
2. 转轴:承载风轮的轴,将风力转化为旋转动能。
3. 发电机:将旋转动能转化为电能的部件,通常是一个磁铁和线圈的组合。
4. 风速传感器:测量风速的传感器,用于监测风力的强度,从而调整风力发电机组的工作状态。
5. 控制器:根据风速传感器的反馈信息,控制风力发电机组的转速和输出电量。
6. 塔架:用于支撑风力发电机组的结构,通常是一个高塔,使风轮能够达到更高的海拔位置,以获得更强的风力。
7. 基础:支撑风力发电机组的底座,通常是一个混凝土基础,用于固定塔架和稳定整个结构。
以上是风力发电机组主要的模块,不同型号和设计的风力发电机组可能会有些差异,但基本原理是相似的。
风电场建设与管理知识
风电场建设与管理知识一、风电场及其构成风电场是指将风能捕获、转换成电能并通过输电线路送入电网的场所,由四部分构成:1、风力发电机组:风电场的发电装置。
2、道路:包括风力发电机旁的检修通道、变电站站内站外道路、风场内道路及风场进出通道。
3、集电线路:分散布置的风力发电机组所发电能的汇集、传送通道。
4、变电站:风电场的运行监控中心及电能配送中心。
二、风电场特许权1、政府特许权经营方式,主要是指用特许权经营的方法开采国家所有的矿产资源,或建设政府监管的公共基础设施项目。
风电特许权是将政府特许经营方式用于我国风力资源的开发。
在风电特许权政策实施中涉及三个主体,即政府、项目单位和电网公司。
政府是特许权经营的核心,为了实现风电发展目标,政府对风电特许权经营设定了相关规定:一是项目的特许经营权必须通过竞争获得;二是规定项目中使用本地化生产的风电设备比例,并给予合理的税收激励政策;三是规定项目的技术指标、投产期限等;四是规定项目上网电价,前三万利用小时电量适用固定电价(即中标电价),以后电价随市场浮动;五是规定电网公司对风电全部无条件收购,并且给予电网公司差价分摊政策。
项目单位是风电项目投资、建设和经营管理的责任主体,承担所有生产、经营中的风险,生产的风电由电网公司按照特许权协议框架下的长期购售电合同收购。
电网公司承担政府委托的收购和销售风电义务,并按照政府的差价分摊政策将风电的高价格公平分摊给电力用户,本身不承担收购风电高电价的经济责任。
2、风电特许权政策的运行机制是,政府采取竞争性招投标方式把项目的开发、经营权给予最适合的投资企业,企业通过特许权协议、购售电合同和差价分摊政策运行和管理项目。
3. 实施进展状况2001年6月,国家发改委在广东惠来县和江苏如东县各选择一个10万千瓦的风电特许权试点项目。
2003年3月宣布项目招标,同年9月完成招标工作。
招标结果是,江苏如东项目的中标者是华睿投资集团有限公司,中标上网电价为0.436元/kWh,广东惠来项目的中标者是广东粤电集团有限公司,中标上网电价为0.501元/kWh。
风电场基础知识
风机设备基础知识一、风电场的组成及基本原理风电场是指将风能捕获、转换成电能并通过输电线路送入电网的场所,由四部分构成:1、风力发电机组:风电场的发电装置。
2、道路:包括风力发电机旁的检修通道、变电站站内站外道路、风场内道路及风场进出通道。
3、集电线路:分散布置的风力发电机组所发电能的汇集、传送通道。
4、变电站:风电场的运行监控中心及电能配送中心。
5、场内一次设备有:变压器、断路器(开关柜)、母线、隔离开关、互感器(电流和电压)、避雷器、场用变、接地电阻柜和无功补偿装置。
(1)变压器:起变换电压的作用,可以升高电压以利于功率的传输、降低线损。
可以降低电压满足不同用户的需求。
其组成部分有:铁芯、绕组、绝缘套管、油箱、储油柜,呼吸器、防爆管、散热器、分接开关、气体继电器以及温度计等。
(2)断路器:切断和闭合高压电路的空载和负荷电流,而且当系统发生故障时,它和继电保护及自动化装置相配合,迅速切断故障电流,以减少停电范围,防止事故扩大,保证系统的安全运行。
高压断路器的主要结构分为:导流部分、灭弧部分、绝缘部分、操动机构部分。
(3)母线:载流设备,是电流的通道,承载负荷、空载电流。
(4)隔离开关的用途:设备检修时提供明显断开点,使检修设备与带电设备隔离,同时与断路器配合改变运行方式。
隔离开关一般由绝缘支架、操作机构、连锁机构、动静触头、刀口等组成。
(5)互感器:将大电流变换为小电流,将高电压变换为低电压,供给继电保护及仪表所需,同时将高压系统与二次相隔离保证人员、设备的安全,同时使仪表、继电器的制造标准化、简单化,以利于生产。
互感器由一、二次绕组、铁芯、绝缘支撑物组成。
(6)避雷器:用于防止雷电进行波沿线路侵入变电站或其他建筑物危害电气设备绝缘的一种防雷装置,防止雷电及内部过电压。
其中阀型避雷器由套管、火花间隙、并联电阻、阀型电阻、上下法兰以及压缩弹簧及其附件组成。
氧化锌避雷器由套管、氧化锌电阻、上下法兰以及压缩弹簧及其附件组成。
风电场组织机构与职责
风电场组织机构与职责
风电场的组织机构与职责可以分为以下几个方面:
1. 经营管理部门:负责制定风电场的总体运营计划和管理策略,包括制定风电发电计划、管理投资、维护设备和监督运行等。
2. 工程部门:负责风电场的建设、设备选购和安装等工程项目,包括风机塔架安装、风叶调试等。
3. 运行维护部门:负责风电场的日常运行和维护工作,包括设备检修、故障排除和风电场的各项管理工作。
4. 安全环保部门:负责风电场的安全和环保事务,包括安全生产管理、环境保护和污染治理等。
5. 营销销售部门:负责风电场的市场推广和销售业务,包括与电力公司的电力交易和合同签订等。
6. 财务部门:负责风电场的财务管理和会计核算,包括资金管理、成本核算和财务报表编制等。
7. 技术研发部门:负责风电场的技术研发和创新工作,包括新能源技术的研究和应用等。
这些组织部门各自承担着风电场不同的职责和任务,通过协调合作,确保风电场的正常运行和发电效益。
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风电场组织机构与职责范文(二篇)
风电场组织机构与职责范文一、引言本文旨在探讨风电场组织机构的构成和各部门的职责范围,以及为了提高风电场的运行效率和管理水平而进行的优化措施。
二、风电场组织机构的构成1. 风电场董事会风电场董事会是风电场的最高决策机构,负责制定战略和发展规划,并对风电场的运营进行监督和指导。
2. 风电场总经理办公室总经理办公室是风电场的执行机构,负责协助董事会制定战略和发展规划,并组织实施各项工作。
3. 风电场技术部门技术部门是风电场的技术支撑部门,负责风电设备的选型、设计与安装等工作,保证风电场的正常运行。
4. 风电场运维部门运维部门是风电场的运行管理部门,负责设备的日常检修和维护,确保风电场的稳定运行。
5. 风电场市场部门市场部门是风电场的市场开发和销售部门,负责风电场的电力销售和与客户的合作等工作。
6. 风电场财务部门财务部门是风电场的财务管理部门,负责风电场的财务预算、核算和资金管理等工作。
7. 风电场人力资源部门人力资源部门是风电场的人力资源管理部门,负责员工招聘、培训和绩效管理等工作。
三、各部门的职责范围1. 风电场董事会的职责是制定风电场的发展战略和规划,并对风电场的运营进行监督和指导,确保风电场的持续发展。
2. 风电场总经理办公室的职责是协助董事会制定战略和发展规划,并组织实施各项工作,负责整个风电场的日常管理和运营。
3. 风电场技术部门的职责是负责风电设备的选型、设计和安装等工作,确保风电场的设备运行正常,提高发电效率。
4. 风电场运维部门的职责是进行设备的日常检修和维护,解决设备故障,确保风电场的稳定运行和持续发电。
5. 风电场市场部门的职责是进行市场开发和销售工作,与客户进行合作,促进风电场的电力销售和市场份额的增长。
6. 风电场财务部门的职责是负责制定风电场的财务预算和核算,管理风电场的资金,并进行财务报告和分析等工作。
7. 风电场人力资源部门的职责是负责员工的招聘、培训和绩效管理等工作,确保风电场有足够的人力资源支撑发展。
风电场管理和建设全面知识
风电场管理和建设全面知识一、风电场及其构成风电场是指将风能捕获、转换成电能并通过输电线路送入电网的场所,由四部分构成:1、风力发电机组:风电场的发电装置。
2、道路:包括风力发电机旁的检修通道、变电站站内站外道路、风场内道路及风场进出通道。
3、集电线路:分散布置的风力发电机组所发电能的汇集、传送通道。
4、变电站:风电场的运行监控中心及电能配送中心。
二、风电场特许权1、政府特许权经营方式,主要是指用特许权经营的方法开采国家所有的矿产资源,或建设政府监管的公共基础设施项目。
风电特许权是将政府特许经营方式用于我国风力资源的开发。
在风电特许权政策实施中涉及三个主体,即政府、项目单位和电网公司。
政府是特许权经营的核心,为了实现风电发展目标,政府对风电特许权经营设定了相关规定:一是项目的特许经营权必须通过竞争获得;二是规定项目中使用本地化生产的风电设备比例,并给予合理的税收激励政策;三是规定项目的技术指标、投产期限等;四是规定项目上网电价,前三万利用小时电量适用固定电价(即中标电价),以后电价随市场浮动;五是规定电网公司对风电全部无条件收购,并且给予电网公司差价分摊政策。
项目单位是风电项目投资、建设和经营管理的责任主体,承担所有生产、经营中的风险,生产的风电由电网公司按照特许权协议框架下的长期购售电合同收购。
电网公司承担政府委托的收购和销售风电义务,并按照政府的差价分摊政策将风电的高价格公平分摊给电力用户,本身不承担收购风电高电价的经济责任。
2、风电特许权政策的运行机制是,政府采取竞争性招投标方式把项目的开发、经营权给予最适合的投资企业,企业通过特许权协议、购售电合同和差价分摊政策运行和管理项目。
3. 实施进展状况2001年6月,国家发改委在广东惠来县和江苏如东县各选择一个10万千瓦的风电特许权试点项目。
2003年3月宣布项目招标,同年9月完成招标工作。
招标结果是,江苏如东项目的中标者是华睿投资集团有限公司,中标上网电价为0.436元/kWh,广东惠来项目的中标者是广东粤电集团有限公司,中标上网电价为0.501元/kWh。
风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构主要包括风轮、发电机和塔架等组件。
1. 风轮:风力发电机组的核心部件,由多个叶片组成。
叶片通常采用复合材料制造,具有良好的抗风性能和轻质化特点。
根据风轮尺寸的不同,可以分为水平轴式和垂直轴式两种。
2. 发电机:负责将风能转化为电能的部件。
常见的风力发电机组发电机采用的是同步发电机。
发电机通常由转子、定子、励磁系统和电子调速系统等部分组成,通过风轮将机械能转化为电能。
3. 塔架:作为风力发电机组的支架和支撑结构,塔架高度根据风力发电机组容量和风轮直径等参数来设计。
塔架大多采用钢结构,有助于提高发电机组的稳定性和整体结构的抗风能力。
此外,风力发电机组还包括传动系统、控制系统、润滑系统等辅助组件,以及变频器和电力集电系统等。
传动系统用于将风轮的旋转速度和转矩传递给发电机,控制系统用于监测和控制风力发电机组的运行状态,润滑系统用于保障各个运动部件的正常运转。
变频器用于将发电机输出的交流电转换为适用于电网的频率和电压,电力集电系统用于集中收集和输送发电机组产生的电能。
海上风电场的发展_构成和基础形式
海上风电场的发展_构成和基础形式一、构成1.风力发电机组:这是海上风电场的核心设备,它主要由风力涡轮机和发电机组成。
风力涡轮机通过捕捉和转化风能来产生动力,进而驱动发电机发电。
目前,海上风电场主要采用千瓦级或兆瓦级的风力发电机组。
2.海上基础设施:海上风电场通常需要建设一系列的基础设施来安置风力发电机组。
这包括风力塔、风力涡轮机基座、电力输送设备、控制系统等。
海上基础设施的建设需要克服海上环境复杂性带来的挑战,如海浪、海洋生物和海底地质等。
3.电力传输系统:海上风电场发电后,需要将产生的电能传输到陆地,并与电网相连接。
为此,海上风电场需要建设一套完善的电力传输系统,包括海底电缆、海上变电站以及陆上接入点等。
二、基础形式1.浅水风电场:这种形式的海上风电场通常建设在近岸浅水区域,水深一般在30米以下。
浅水风电场的建设成本较低,施工和运维相对容易,因此被认为是海上风电场的入门形式。
然而,由于水深限制,浅水风电场的容量相对较小。
2.远海风电场:这种形式的海上风电场建设在远离陆地的深海区域,水深一般超过50米。
远海风电场的主要挑战包括施工、维护和电力传输等方面的难题,但它的优势是可以利用远离岸线的强风资源,从而获得更高的发电效率和容量。
3.浮式风电场:浮式风电场是一种相对较新的海上风电场形式,其特点是风力涡轮机安装在浮式结构上,可以在深海区域进行布局。
浮式风电场的优势在于可以充分利用深海区域的风能资源,避免了固定式基础设施的施工和运输成本,但也面临着更大的技术和经济挑战。
总体而言,海上风电场的发展取决于多个因素,包括海上风能资源、技术进步、政策支持和环境影响评估等。
未来,随着海上风电技术的不断成熟和经济可行性的提高,海上风电场有望成为可再生能源领域的重要组成部分。
风电场基础知识
微观选址因素
微观选址按照以下原则设计:尽量集中布置、尽量
减小风电机组之间尾流影响、避开障碍物的尾流影 响区、满足风电机组的运输条件和安装条件、视觉 上要尽量美观。
风速仪
传统测风仪有风杯式风速仪、螺旋浆式风速计及 风压板风速仪等。新型测风仪有超声波测风仪、多普 勒测风雷达测风仪、风廓线仪等。 常用的风杯式风速仪如图1所示。
图1
风速仪
这是一种机械式测风仪,由一个垂直方向的螺 旋轴和三个风杯组成。风杯式风速仪的转速可以反 映风速的大小。 旋桨式风速计,由一个三叶或四叶螺旋桨组成 感应部分,将其安装在一个风向标的前端,使它随 时对准风的来向。桨叶绕水平轴以正比于风速的转 速旋转。 一般情况下,风速仪和风向标配合使用,可以 记录风速和风向数据。
风电场基础知识培训
涿鹿风电场
风电场的组成及工作原理
风电场是指将风能捕获、转换成电能并通过输 电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路送入电网的场所,由四部分构成: 1、风力发电机组:风电场的发电装置。 2、道路:包括风力发电机旁的检修通道、变 电站站内站外道路、风场内道路及风场进出通道。 3、集电线路:分散布置的风力发电机组所发 电能的汇集、传送通道。 4、变电站:风电场的运行监控中心及电能配 送中心。
风速仪
机械式测风仪的优点在于可靠性高,成本低。 但同时也存在机械轴承磨损的情况,因此需要定期 检测甚至进行更换,另外,在结冰地区,需要安装 加热设备防止仪器结冰。
风速仪
非接触式测风仪有超声波风速仪和激光风速仪 等。超声波风速仪通过检测声波的相位变化来记录 风速,这些非机械式风速仪的优点在于受结冰天气 (气候)的影响较小。
风电场选址
宏观选址因素
微观选址因素
宏观选址因素
风力发电厂实习报告
风力发电厂实习报告风力发电厂实习报告通过在学校的学习对电厂的基本知识有一个基本的认识,通过结合电厂实际情况对风力发电厂有一个更加清晰的认识。
一、风电厂的主要设备及其简介大风坝风电厂的风力发机电属于大型水平轴风力涡轮机,其组件简介如下:1、大型水平轴风力涡轮机组件2、转子叶片——捕获风能并将其转换为转轴的转动能3、转轴——将转动能转移到发机电内4、发动机箱——一个箱子,其中包含:5、变速箱——用于增加转子中心和发机电之间的转轴速度6、发机电——利用转轴的转动能,通过电磁性发电7、电子控制装置——监视系统,用于在浮现故障时关闭涡轮和控制偏航装置。
8、偏航控制器——挪移转子使其与风向保持一致9、制动装置——在浮现电力超载或者系统故障时住手转轴旋转。
10、塔架——支撑转子和发动机箱,并将整个装置上升到更高位置,使叶片不会碰到地面。
11、电力设备——从发机电向下通过塔架输送电流,还可控制涡轮机的多个安全部件风力发机电是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。
广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。
许多世纪以来,风力发机电同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展发挥过重要作用。
近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50 年代中东油田的发现,使风力机的发展缓慢下来。
70 年代初期,由于“石油危机” ,浮现了能源紧张的问题,人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。
风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。
根据风力发机电旋转轴的区别,风力发机电可以分为水平轴风力发机电和垂直轴风力发机电。
水平轴风力发机电:旋转轴与叶片垂直,普通与地面平行,旋转轴处于水平的风力发机电。
垂直轴风力发机电:旋转轴与叶片平行,普通与地面吹垂直,旋转轴处于垂直的风力发机电。
目前占市场主流的是水平轴风力发机电,平时说的风力发机电通常也是指水平轴风力发机电。
风电场电气部分
风电场电气部分1. 引言在现代能源体系中,风电作为一种相对成熟且环保的可再生能源,得到了广泛的应用和发展。
风电场的电气部分是风电场的核心组成部分,它负责将风能转化为电能,并将电能输送到电网中供用户使用。
本文将从风电场电气部分的设计原理、常用设备和技术等方面进行介绍。
2. 风电场电气部分的设计原理风电场电气部分的设计原理主要包括风机、变频器、变压器、电缆和开关设备等组成的电气系统。
风机是将风能转化为机械能的设备,变频器是将机械能转化为电能的设备,变压器用于将发电机的电能升压到输送到电网的电压等级,电缆用于传输电能,开关设备用于控制电流的流向和开关状态。
在风电场电气部分的设计过程中,需要考虑的主要因素包括发电机的额定功率、电网的电压等级、输电距离等。
通过合理选择和设计各个组成部分,确保风电场电气部分的可靠性、稳定性和安全性。
3. 常用设备和技术3.1 风机风机是风电场电气部分的核心设备,它将风能转化为机械能。
目前常用的风机有两种类型:水平轴风机和垂直轴风机。
水平轴风机是最常见的类型,它的转子通过叶片和主轴连接在一起,旋转产生机械能。
垂直轴风机的转子垂直于地面,其结构更加紧凑,适用于某些特殊场合。
3.2 变频器风机产生的机械能首先要经过变频器转换为电能才能输入电网。
变频器是一种将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电的设备。
通过控制变频器的频率和电压,可以实现风机的平稳运行和输出电能的控制。
3.3 变压器发电机产生的电能是一种较低电压的交流电,需要通过变压器升压到输送到电网的电压等级。
变压器是一种静态电气设备,通过电磁感应原理将电能从一组线圈传输到另一组线圈。
在风电场电气部分中,常用的变压器包括发电机变压器和站内变压器。
3.4 电缆电缆是输送电能的重要组成部分,它承担着将发电机输出的电能输送到变频器和变压器的功能。
电缆应具有良好的绝缘性能、电导性能和耐腐蚀性能。
在设计电缆时,需要考虑输电距离、电压等级和额定电流等因素。
风力发电的原理与应用
风力发电的原理与应用风力发电是一种利用风能转化为电能的技术,它已经成为可再生能源领域中最为重要的能源之一。
本文将介绍风力发电的基本原理和应用。
一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能驱动风力发电机转动,进而产生电能。
风力发电机一般由风轮、轴、发电机、塔架和控制系统等组成。
1. 风轮:风轮是风力发电机的核心部件,它由多个叶片组成,可以捕捉风能并转化为机械能。
2. 轴:轴连接着风轮和发电机,它将风轮转动的动力传递给发电机。
3. 发电机:风力发电机使用转动的机械能驱动发电,将机械能转化为电能。
常用的发电机类型包括同步发电机和异步发电机。
4. 塔架:塔架是风力发电机的支撑结构,是将风轮安装在离地面较高位置的关键部件。
5. 控制系统:风力发电机的控制系统负责监测风速、控制风轮的角度和转速等参数,以确保风力发电的安全运行。
二、风力发电的应用风力发电作为一种清洁、可再生的能源,已经在全球范围内得到广泛应用。
以下是风力发电的主要应用领域:1. 发电厂:风力发电厂是利用风能进行大规模发电的场所。
风力发电厂通常由多台风力发电机组成,并连接到电网中,实现电能的供应。
2. 农村和偏远地区电力供应:对于一些偏远地区和无法接入传统电网的农村地区,风力发电成为解决电力供应问题的有效手段。
通过建设风力发电机组,可以为这些地区提供稳定的电力供应。
3. 工业和商业领域:风力发电也被广泛应用于工业和商业领域,为大型工厂、商业建筑和商业区提供电力供应,降低能源成本并减少环境影响。
4. 家庭和小型应用:风力发电机也可以用于家庭和小型应用。
小型风力发电机可以设置在住宅或农场附近,满足个人或小型机构的电力需求。
5. 海上风电:海上风电是近年来兴起的发展方向。
由于海上风能资源更加丰富,同时避免了陆地使用和环境影响等问题,海上风电具有巨大的发展潜力。
总结:风力发电的原理是利用风能转化为电能,通过风力发电机的转动产生电能。
风力发电被广泛应用于发电厂、农村地区、工业和商业领域,以及家庭和小型应用等领域。
风力发电机组简介讲解学习
风力发电机组简介风力发电机组构成与机组简介1.风电机组构成风力发电机组主要由风力机、传动装置、发电机、控制系统等部分组成。
电网风力机是风力发电机组的重要部件,风以一定的风速和攻角作用在风力机的桨叶上,使风轮受到旋转力矩的作用而旋转,同时将风能转化为机械能来驱动发电机旋转。
有定桨距和变桨距风力机之分。
风力机的转速很低,一般在十几r/min~几十r/min范围内,需要经过传动装置升速后,才能驱动发电机运行。
直驱式低速风力发电机组可以由风力机直接驱动发电机旋转,省去中间的传动机构,显著提高了风电转换效率,同时降低了噪声和维护费用,也提高了风力发电系统运行的可靠性。
发电机的任务是将风力机轴上输出的机械能转换成电能。
发电机的选型与风力机类型以及控制系统直接相关。
目前,风力发电机广泛采用感应发电机、双馈(绕线转子)感应发电机和同步发电机。
对于定桨距风力机,系统采用恒频恒速控制时,应选用感应发电机,为提高风电转换效率,感应发电机常采用双速型。
对于变桨距风力机,系统采用变速恒频控制时,应选用双馈(绕线转子)感应发电机或同步发电机。
同步发电机中,一般采用永磁同步发电机,为降低控制成本,提高系统的控制性能,也可采用混合励磁(既有电励磁又有永磁)同步发电机。
对于直驱式风力发电机组,一般采用低速(多级)永磁同步发电机。
控制系统由各种传感器、控制器以及各种执行机构等组成。
风力发电机组的控制系统一般以PLC为核心,包括硬件系统和软件系统。
传感信号表明了风力发电机组目前运行的状态,当与机组的给定状态不相一致时,经过PLC的适当运算和处理后,由控制器发出控制指令,是系统能够在给定的状态下运行,从而完成各种控制功能。
主要的控制功能有:变桨距控制、失速控制、发电机转矩控制以及偏航控制等。
控制的执行机构可以采用电动执行机构,也可能采用液压执行机构。
目前,风力发电机组主要有恒速恒频控制和变速恒频控制这两种系统控制方式。
前者采用“恒速风力机+感应发电机”,常采用定桨距失速调节或者主动失速调节来实现功率控制。
风力发电机结构组成及其应用参考文档
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三相笼型异步风力发电机
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笼型异步风力发电机的内部结构
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笼型异步风力发电机的工作状态
发电机状态
电动机状态
S n1
nT
S n1
nT
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N
N
n n>n1>0
n1
0<n<n1
0
s<0
0
0<s<1
1
用转差率s可以表示异步电机的运行状态!
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直驱型同步发电机组
电励磁直驱同步发电机组 永磁直驱同步发电机组 混合励磁直驱同步发电机组
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采用同步发电机的必要性
➢同步发电机用作风力发电机时,即可直接 向交流负载供电,也可经整流器变换为直流 电,向直流负载供电。因此,同步风力发电 机已成为中小容量风力发电机组的首选机型。
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有力的政策支持 2006年1月:《可再生能源法》 2007年9月:《可再生能源中长期发展规划》 2009年: 《新能源产业振兴规划》
7
《新能源产业振兴规划》
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第一讲:典型风电厂的组成
引言:参考图
风机升压变压器 海上风电厂
WG
WG WG WG WG1WG1WG1WG1WG1WG1WG
WG WG WG WG
WG1WG11 WG1Y Z
Power Factor
Control Point Connection Point
风电厂变电站
1、最简单的风力发电厂的构成:
1.1风力发电机组:包括机舱(主机)、叶轮、塔架、基础、控制系统、附件;
1.2风机出口升压变压器:包括变压器、风机连接电缆、变压器基础;
1.3变压器至变电站的连接线路(电缆、架空)、保证风机远程监控专用通讯电缆;1.4变电站:包括汇集风机出口升压变压器输电线路开关组、母线、主变压器、变压器高压侧控制开关及电器(PT、CT、隔离、避雷器等)、变电站接地及防雷系统、自动化控制保护装置、计量装置、无功补偿装置等;
1.5变电站至系统上网线路;
为实现风电厂的自动化监控、风电厂运行、设备维护及检修、办公等,风电厂还必须具备:
1.6中央监控自动化装置;
1.7中央监控室、维护检修车间、办公室、材料间等(风电厂监控楼);
为保证风电厂监控楼的安全管理,及运行维护人员的人性化管理,风电厂监控楼还需要考虑:
1.8员工文化娱乐设施;
1.9监控楼围栏;
1.10供热系统、供水系统、供电系统等;
为保证风电厂的运行、检修,风电厂内还必须考虑:
1.11风电厂厂内道路---监控楼同往各风机机位点、变电站、仓库等地点的道路;1.12道路能够满足不同季节、大型货车通行的要求;
2、风电厂项目建设内容
新建风电厂项目,就是依据上述构成风电厂的设施内容,进行建设。
并且满足项目规划设计要求。
按照通常电场项目施工的分类方法,风电厂项目的施工建设可以分为以下部分:
2.1设计招标:风电厂规划设计、施工设计
2.2设备的采购招标---包括风力发电机组(含中央监控装置)、塔架、风机出口升压变压器(简称箱变)、输电线路、变电站电气设备、上网线路等;
2.3基础土建工程招标及施工:风机基础、箱变基础、监控楼土建、变电站土建等;2.4机电设备安装:风机安装、箱变安装、厂内输配电线路施工安装、变电站电气设备安装、通讯设备安装、接地及防雷系统施工安装等;
2.5风电厂施工基础条件的建设:四通一平、材料货场等。